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微专题 抛物线的对称性 学案——2023届高考数学一轮《考点·题型·技巧》精讲与精练
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这是一份微专题 抛物线的对称性 学案——2023届高考数学一轮《考点·题型·技巧》精讲与精练,共30页。学案主要包含了考点梳理,题型归纳,双基达标,高分突破等内容,欢迎下载使用。
微专题:抛物线的对称性
【考点梳理】
1、考查抛物线的方程和几何性质,涉及圆的方程和性质,关键是利用抛物线和圆的对称性
2、圆与圆锥曲线相交问题,合理利用好它们的对称性是解决问题的关键.
【题型归纳】
题型一:抛物线的对称性的应用
1.已知抛物线与圆交于A,B两点,则( )
A.2 B. C.4 D.
2.已知抛物线C:,则过抛物线C的焦点,弦长为整数且不超过2022的直线的条数是( )
A.4037 B.4044 C.2019 D.2022
3.已知点P为抛物线上一动点,,,则的最大值为( )
A. B. C. D.
题型二:根据抛物线的对称性求相关的参数
4.已知圆与抛物线相交于M,N,且,则( )
A. B.2 C. D.4
5.已知圆与抛物线交于,两点,与抛物线的准线交于,两点,若四边形是矩形,则等于( )
A. B. C. D.
6.抛物线与椭圆交于A,B两点,若的面积为(其中O为坐标原点),则( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【双基达标】
7.已知曲线的抛物线及抛物线组成,,,是曲线上关于轴对称的两点(四点不共线,且点在第一象限),则四边形周长的最小值为( )
A. B. C. D.
8.已知拋物线的焦点为椭圆的右焦点,且与的公共弦经过,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
9.已知椭圆的焦距为,左焦点为,右顶点为,若抛物线与椭圆交于,两点,且四边形是菱形,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
10.垂直于轴的直线交抛物线于,两点,且,求直线的方程( )
A. B. C. D.
11.是抛物线上的两点,为坐标原点.若,且的面积为,则( )
A. B. C. D.
12.已知正三角形的顶点在抛物线上,另一个顶点,则这样的正三角形有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
13.已知双曲线()的焦距为4,其与抛物线交于两点,为坐标原点,若为正三角形,则的离心率为( )
A. B.
C. D.
14.已知圆:(),若抛物线:与圆的交点为,,且,则( )
A.6 B.4 C.3 D.2
15.设为抛物线:的焦点,为抛物线上的一点,为原点,使为等腰三角形的点 的个数为
A. B. C. D.
16.已知抛物线,以为圆心,半径为5的圆与抛物线交于两点,若,则( )
A.4 B.8 C.10 D.16
17.已知为抛物线的焦点,过作垂直轴的直线交抛物线于、两点,以为直径的圆交轴于、两点,且,则抛物线方程为( )
A. B. C. D.
18.已知抛物线与圆交于A,B两点,且,则( )
A. B.1 C.2 D.4
19.是抛物线的焦点,以为端点的射线与抛物线相交于,与抛物线的准线相交于,若,则
A. B. C. D.
20.已知点F为抛物线的焦点,点K为点F关于原点的对称点,点M在抛物线C上,则下列说法错误的是( )
A.使得为等腰三角形的点M有且仅有4个
B.使得为直角三角形的点M有且仅有4个
C.使得的点M有且仅有4个
D.使得的点M有且仅有4个
【高分突破】
一、 单选题
21.正三角形的两个顶点在抛物线上,另一个顶点是此抛物线焦点,则满足条件的三角形的个数为( )
A. B. C. D.
22.如图,从点发出的光线,沿平行于抛物线的对称轴方向射向此抛物线上的点,经抛物线反射后,穿过焦点射向抛物线上的点,再经抛物线反射后射向直线上的点,经直线反射后又回到点,则等于( )
A. B. C. D.
23.已知双曲线与抛物线(其中)交于A,B两点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.
24.已知是抛物线:上一点,是抛物线的焦点,若,是抛物线的准线与轴的交点,则
A. B.
C. D.
25.已知椭圆C:与抛物线E:有公共焦点F,椭圆C与抛物线E交于A,B两点,且A,B,F三点共线,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
26.抛物线C:的焦点为F,准线l交x轴于点,过焦点的直线m与抛物线C交于A,B两点,则( )
A.
B.
C.直线AQ与BQ的斜率之和为0
D.准线l上存在点M,若为等边三角形,可得直线AB的斜率为
27.若点在抛物线上,则下列点中一定在该抛物线上的是( )
A. B. C. D.
二、多选题
28.设抛物线的准线与对称轴交于点,过点作抛物线的两条切线﹐切点分别为和,则( )
A.点坐标为 B.直线的方程为
C. D.
29.在平面直角坐标系xoy中,凸四边形ABCD的4个顶点均在抛物线E:y2=2x上,则( )
A.四边形ABCD不可能为平行四边形
B.存在四边形ABCD,满足∠A=∠C
C.若AB过抛物线E的焦点F,则直线OA,OB斜率之积恒为─2
D.若为正三角形,则该三角形的面积为
30.已知为坐标原点,过点作两条直线分别与抛物线:相切于点、,的中点为,则下列结论正确的是( )
A.直线过定点;
B.的斜率不存在;
C.轴上存在一点,使得直线与直线关于轴对称;
D.、两点到抛物线准线的距离的倒数和为定值.
31.(多选)平面内到定点和到定直线的距离相等的动点的轨迹为曲线.则( )
A.曲线的方程为
B.曲线关于轴对称
C.当点在曲线上时,
D.当点在曲线上时,点到直线的距离
三、填空题
32.一个顶点在原点,另外两点在抛物线上的正三角形的面积为________.
33.已知圆与抛物线交于A,B两点,与抛物线的准线交于C,D两点,且坐标原点O是的中点,则p的值等于_________________.
34.过点作直线交轴于点,过点作交轴于点,延长至点,使得,则点的轨迹方程为_______________.
35.已知抛物线的焦点为,过作一条直线与抛物线及其准线都相交,交点从左到右依次为,若,则线段的中点到轴的距离为________.
36.设,是抛物线:上任意两点,点的坐标为,若的最小值为0,则实数的值为______.
37.已知抛物线的方程为, 为坐标原点, , 为抛物线上的点,若为等边三角形,且面积为,则的值为__________.
38.正三角形的一个顶点位于原点,另外两个顶点在抛物线(),正三角形的边长为,则__________.
39.曲线是平面内到定点和定直线:的距离之和等于5的点的轨迹,给出下列三个结论:
①曲线关于轴对称;
②若点在曲线上,则满足;
③若点在曲线上,则.
其中,正确结论的序号是________.
四、解答题
40.如图,点在轴正半轴上,抛物线上有三个不同的点,,,使得四边形是菱形,点在第四象限.
(1)若点与坐标原点重合,求菱形的面积;
(2)求的最小值.
41.已知圆O1与圆O:x2+y2=r(r>0)交于点P(﹣1,y0).且关于直线x+y=1对称.
(1)求圆O及圆O1的方程:
(2)在第一象限内.圆O上是否存在点A,过点A作直线l与抛物线y2=4x交于点B,与x轴交于点D,且以点D为圆心的圆过点O,A,B?若存在.求出点A的坐标;若不存在.说明理由.
42.已知抛物线y2=8x.
(1)求出该抛物线的顶点、焦点、准线、对称轴、变量x的范围;
(2)以坐标原点O为顶点,作抛物线的内接等腰三角形OAB,|OA|=|OB|,若焦点F是△OAB的重心,求△OAB的周长.
43.已知椭圆,四点,,,中恰有三点在椭圆上,抛物线焦点到准线的距离为.
(1)求椭圆、抛物线的方程;
(2)过椭圆右顶点Q的直线与抛物线交于点A、B,射线、分别交椭圆于点、.
(i)证明:为定值;
(ii)求的面积的最小值.
44.已知圆M:x2+(y-)2=4与抛物线E:x2=my(m>0)相交于点A,B,C,D,且在四边形ABCD中,AB//CD.
(1)若,求实数m的值;
(2)设AC与BD相交于点G,△GAD与△GBC组成蝶形的面积为S,求点G的坐标及S的最大值.
参考答案
1.C
【分析】先联立抛物线与圆求出A,B横坐标,再代入抛物线求出纵坐标即可求解.
【详解】由对称性易得A,B横坐标相等且大于0,联立得,解得,
则,将代入可得,则.
故选:C.
2.A
【分析】根据已知条件,结合抛物线的性质,先求出过焦点的最短弦长,再结合抛物线的对称性,即可求解.
【详解】∵抛物线C:,即 ,
由抛物线的性质可得,过抛物线焦点中,长度最短的为垂直于y轴的那条弦,
则过抛物线C的焦点,长度最短的弦的长为,
由抛物线的对称性可得,弦长在5到2022之间的有共有条,
故弦长为整数且不超过2022的直线的条数是 .
故选:A.
3.B
【分析】先讨论和两种情况,解出;进而讨论且时,利用直线的到角公式结合基本不等式即可求得.
【详解】根据抛物线的对称性,不妨设,
若,则,,,所以;
若,则,,,所以;
若且,此时且,
,所以,
因为,所以,则,当且仅当时取“=”,
而,所以.
综上:的最大值为.
故选:B.
【点睛】本题核心的地方在“”这一步,首先分式“”的处理,上下同除以y(一次);其次在用基本不等式时,“”这一步的拆分,三个式子一定要相同(),否则不能取得“=”.
4.B
【分析】由圆与抛物线的对称性及,可得点纵坐标,代入抛物线得横坐标,求出即可得解.
【详解】因为圆与抛物线相交于M,N,且,
由对称性,不妨设,
代入抛物线方程,则,解得,
所以,
故
故选:B
5.D
【分析】由题,结合抛物线与圆的对称性得弦为抛物线的通径,进而有,解方程即可得答案.
【详解】解:因为四边形是矩形,
所以由抛物线与圆的对称性知:弦为抛物线的通径,
因为圆的半径为,抛物线的通径为,
所以有:,解得
故选:D
6.B
【分析】由抛物线与椭圆交点的对称性,设,结合已知有,,即可求,进而求p值.
【详解】由抛物线与椭圆的对称性知:关于y轴对称,可设,
∵的面积为,
∴,而,
∴由上整理得:,解得,则.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:根据抛物线、椭圆的对称性设交点坐标,结合三角形的面积及点在椭圆上列方程求参数值.
7.B
【分析】根据,,是曲线上关于轴对称的两点,结合抛物线的对称性建立四边形周长模型,再由抛物线的定义得到,然后由直线段最短求解.
【详解】设抛物线的焦点为,
则四边形的周长:,
当共线时取等号,
故选:B.
【点睛】本题主要考查抛物线的定义和几何性质以及四边形周长最值问题,属于中档题.
8.A
【分析】根据给定条件求出椭圆两焦点坐标,再求出与的公共点的坐标,借助椭圆定义计算椭圆长轴长即可作答.
【详解】依题意,椭圆的右焦点,则其左焦点,
设过的与的公共弦在第一象限的端点为点P,由抛物线与椭圆对称性知,轴,如图,
直线PF方程为:,由得点,于是得,
在中,,,则,因此,椭圆的长轴长,
所以椭圆的离心率.
故选:A
9.D
【分析】由椭圆方程求出作和的坐标,由对称性设出的坐标,根据菱形的性质求出横坐标,代入抛物线方程求出的纵坐标,将点的坐标代入椭圆方程,化简整理得到关于椭圆离心率的方程,即可得到该椭圆的离心率.
【详解】解:由题意得,椭圆,为半焦距),
的左焦点为,右顶点为,则,
抛物线与椭圆交于两点,
两点关于轴对称,可设,
四边形是菱形,
,则,
将代入抛物线方程得,,
,则不妨设,
再代入椭圆方程,化简得,
由,即有,
解得或(舍去),
故选:D
10.A
【分析】先根据弦长结合抛物线的对称性,得出点的坐标,代入抛物线方程即可得到答案.
【详解】由垂直于轴的直线交抛物线于,两点,且
根据抛物线关于轴对称,则,
将点坐标代入抛物线方程可得:,解得
故选:A
11.C
【解析】由题可设,,利用的面积算出,再结合图形求出.
【详解】如图,
∵,知两点关于轴对称,
设,
∴,解得,
∴,∴,
∴,∴.
故选:C
12.D
【分析】通过两个顶点的位置关系进行分类,当两个顶点在轴两侧时,等边三角形关于轴对称,通过计算得到两种情况;当两个顶点在轴同侧时,通过计算抛物线上的点与的最小值可知顶点在的两边,再计算,发现也是成立的,即可得到答案
【详解】由题意得,
①当等边三角形关于轴对称时,两个边的斜率,
其方程为,
每条直线与抛物线均有两个交点,焦点两侧的两交点连接,分别构成一个等边三角形,
这样的正三角形有2个,如图和
②假设两个顶点同时在抛物线上方时,
假设抛物线上的点为
所以
所以当时,,此时
所以顶点在的两边,不妨设在的左侧,
因为,,所以,
所以,即,
所以能找到两个顶点同时在抛物线上方,同理可证能找到两个顶点同时在抛物线下方,
综上所述,共有4个正三角形,
故选:D.
13.C
【解析】设的边长为,得到,再利用在抛物线上解得,然后把代入双曲线方程,结合其焦距为4求解.
【详解】设的边长为,由抛物线和双曲线均关于轴对称,
设,
因为点A抛物线上,
所以,
解得,
所以,
又点A在双曲线上,
所以,又,即,
解得,
所以.
故选:C.
【点睛】本题主要考查双曲线的离心率、抛物线和双曲线的对称性,还考查了运算求解的能力,属于中档题.
14.D
【分析】设,则,由圆与抛物线的对称性可知,计算,AD,由正弦余弦值联立方程即可求解.
【详解】设,则,如图,
由圆:(),得圆心,半径,
所以,
因为,
所以,
所以,
即,解得,,
故选:D
【点睛】关键点点睛:设,则,利用,用点的坐标表示,AD,建立关于,的方程组是解题的关键,属于中档题.
15.C
【详解】当MO=MF时,由两个点M;当OM=OF时,有两个点M,
所以点M的个数为4个.故选C.
点睛:本题考查抛物线的性质.本题中,为等腰三角形,有两种情况,分别是MO=MF和OM=OF,结合抛物线的对称性,所以有4个点M满足要求.
16.B
【分析】由圆和抛物线的对称性及|AB|的长,可以得到点A,B的纵坐标,代入抛物线方程得到其横坐标关于p的函数表达式,再代入圆的方程求得p的值.
【详解】以为圆心,半径为5的圆的方程为,
由抛物线,得到抛物线关于x轴对称,
又∵上面的圆的圆心在x轴上,∴圆的图形也关于x轴对称,
∴它们的交点A,B关于x轴对称,
因为|AB|=8,∴A,B点的纵坐标的绝对值都是4,
∵它们在抛物线上,于是A点的横坐标的值,
不妨设A在x轴上方,则A点的坐标为,
又∵A在圆上,∴,解得,
故选:B.
【点睛】本题考查抛物线的方程和几何性质,涉及圆的方程和性质,关键是利用抛物线和圆的对称性,结合弦长求得A,B的纵坐标,进而得到其横坐标,代入圆的方程求得p的值.
17.B
【分析】由题意可知圆是以焦点为圆心,为半径的圆,那么中,利用勾股定理求解.
【详解】由题意可知通径,所以圆的半径是,
在中,,,解得:,
所以抛物线方程:
故选:B
【点睛】本题考查抛物线的几何性质,重点考查数形结合分析问题的能力,本题的关键是根据抛物线和圆的几何性质抽象出数学等式,属于基础题型.
18.C
【分析】两个曲线都关于轴对称,可知A,B两点的横坐标相同,纵坐标互为相反数,从而可设出两点坐标,分别代入抛物线和圆的方程,从而可求出答案.
【详解】由题意,抛物线与圆交于A,B两点,且,
因为两个曲线都关于轴对称,所以A,B两点的横坐标相同,纵坐标互为相反数,
故可设,,代入圆的方程得,解得,
故,,代入抛物线方程可得,即.
故选:C.
【点睛】本题考查抛物线和圆的方程的应用,考查学生的计算求解能力,属于基础题.
19.D
【详解】由题意,设的横坐标为,则由抛物线的定义,可得.则.所以.所以.故本题答案选.
20.C
【分析】为等腰三角形,考虑两边相等,结合图形,可得有4个点;为直角三角形,考虑直角顶点,结合图形,可得有4个点;考虑直线,与抛物线的方程联立,解方程可得交点个数;由对称性可得有2个;考虑直线,代入抛物线的方程,解方程可得交点个数,由对称性可得点有4个.
【详解】由为等腰三角形,若,则有两个点;
若,则不存在,若,则有两个点,
则使得为等腰三角形的点有且仅有4个;
由中为直角的点有两个;
为直角的点不存在;为直角的点有两个,
则使得为直角三角形的点有且仅有4个;
若的在第一象限,可得直线,
代入抛物线的方程可得,解得,
由对称性可得在第四象限只有一个,
则满足的有且只有2个;
使得的点在第一象限,可得直线,
代入抛物线的方程,可得,,
可得点有2个;
若在第四象限,由对称性可得也有2个,
则使得的点有且只有4个.
故选:C
21.C
【分析】利用题中几何条件,得到等边三角形关于轴对称的两条边的直线方程,再得到每条直线与抛物线均有两个交点,构成两个等边三角形,即可得到结果.
【详解】解:抛物线的焦点为,等边三角形的一个顶点是抛物线的焦点,另外两个顶点在抛物线上,则等边三角形关于轴对称的两条边所在直线的斜率,其方程为,则每条直线与抛物线均有两个交点,构成两个等边三角形,所以满足条件的三角形的个数为.
故选:C.
22.B
【分析】分别求出点、、的坐标,求出点关于直线的对称点的坐标,根据题意可知、、三点共线,求出直线的方程,即可求得的值.
【详解】由题意可知,抛物线的对称轴为轴,焦点为,所以,直线的方程为,
在抛物线方程中,令可得,即点,则轴,
所以,点、关于轴对称,即点,
在直线的方程中,令得,可得,
设点关于直线的对称点为,则,可得,即点,
由题意可知,、、三点共线,则直线的方程为,故.
故选:B.
23.D
【分析】由,求得,代入抛物线方程求得,然后把点的坐标代入双曲线方程,即可解得离心率.
【详解】根据对称性,设A在第一象限,B在第四象限,由,知,
代入到抛物线方程中,即,解得,
则将代入双曲线方程得,化简得,
解得离心率为或(舍)
故选:D
24.B
【详解】 由题意得,在抛物线上一点,使得,则点的坐标为,
又抛物线的准线方程为,所以准线与轴的交点,
则,所以在直角中,,所以,故选B.
25.A
【解析】根据抛物线和椭圆的对称性可知,,点,然后由,求解.
【详解】O为坐标原点,由题意知,点,
又因为A为抛物线和椭圆的交点,所以,
设,则,
所以,
得,
所以,
即,
解得.
所以椭圆C的离心率为,
故选:A.
【点睛】本题主要考查抛物线和椭圆的几何性质,利用对称性明确是解题的关键,属于基础题.
26.C
【分析】根据抛物线的性质,以及直线和抛物线的位置关系,结合韦达定理,利用斜率关系以及弦长和距离公式,逐项分析判断即可得解.
【详解】对于A,由,可得,故A选项不正确;
对于B,设A,B两点的坐标分别为,,
根据题意得,焦点,则设直线AB的方程为,
联立方程,消去x后整理为,则,,
,,
,故B选项不正确;
对于C,,
故C选项正确;
对于D,如图,设AB的中点为N,连MN,过N作NH⊥直线l,H为垂足,
根据B项可得N点坐标为,
则,
由为等边三角形可得,
则,
则,
由对称性及MN⊥AB可知直线AB的斜率为,
故D选项不正确.
故选:C.
27.B
【分析】利用抛物线关于x轴对称求解即可
【详解】由抛物线关于x轴对称易知,点一定在该抛物线上.
故选:B
【点睛】本题考查抛物线的对称性,是基础题
28.ABC
【分析】将抛物线方程转化为标准方程,求得准线方程,即可判断A正确;由A设切线方程为,联立直线与抛物线方程,由求出斜率,得出切点坐标,进而可判断B正确,D错误;再求得与的坐标,判断是否为零,即可判断C正确.
【详解】由题意,易知;
由得,,则焦点,其准线方程为,,故A正确;
设切线方程为,由得,
令,解得;
解方程可得,则,即两切点坐标为,,所以直线的方程为,,故B正确,D错;
不妨令,, 则,,,从而,即,C正确;
故选:ABC.
【点睛】思路点睛:
求解抛物线的简单性质以及直线与抛物线的位置关系等相关问题时,一般需要结合抛物线的性质进行求解,通常会用到联立直线与抛物线方程,结合判别式、韦达定理等进行求解.
29.ABD
【分析】根据平行四边形的性质可判断A;利用对应边成比例,三角形相似可判断B;由两点求斜率可判断C;利用三角形的面积公式可判断D.
【详解】A,构成平行四边形的条件是对边平行且相等,而水平直线与y2=2x至多只有一个交点,
因此,四边形ABCD不可能为平行四边形,故A正确;
B,如图所示,连接,
则当,,
则,则∠A=∠C,故B正确;
C,设,,,
,解得,所以,故C错误;
D,设若为正三角形,如图:
由抛物线的对称性可知,,
则直线:,
则 ,解得,,
,
,故D正确.
故选:ABD
30.BCD
【解析】利用导数的几何意义得到直线的方程,从而得到定点坐标,得A错误;将直线的方程与抛物线方程联立,并利用根与系数的关系得到点横坐标,从而得到轴,得B正确;设,直线、的斜率分别为、,并利用斜率公式及根与系数的关系得到当时,,得C正确;根据抛物线的几何性质得到两点到准线的距离的倒数之和,并借助根与系数的关系化简,得D正确.
【详解】设、,∵,∴,
∴过点的切线方程为,即,∴,
同理过点的切线方程为,
将分别代入上式,得,,
∴直线的方程为,∴直线过定点,A选项错误,
联立方程得:,,则,,
∴点的横坐标为,∴轴,B选项正确,
设,由题意得、,设直线、的斜率分别为、,
则,
当时,,即直线与直线关于轴对称,C选项正确,
∵点到准线的距离为,点到准线的距离为,
∴,D选项正确,
故选:BCD.
【点睛】本题考查导数的几何意义、抛物线的几何性质以及直线与抛物线的位置关系,以直线与抛物线相切为出发点,利用根与系数的关系考查定值问题.
31.AB
【分析】由抛物线定义,可知曲线是以为焦点,直线为准线的抛物线,其方程为,依次判断,即得解
【详解】由抛物线定义,知曲线是以为焦点,
直线为准线的抛物线,其方程为,故A正确;
若点在曲线上,则点也在曲线上,故曲线关于轴对称,故B正确;
由知,故C错误;
点到直线的距离,所以D错误
故选:AB
32.
【分析】根据对称性可得关于轴对称,得出直线的方程,联立方程组,求得的坐标,进而得到,再利用三角形的面积公式,即可求解.
【详解】如图所示,根据对称性可得关于轴对称,故.
直线的方程为,
代入,得,解得或.
即得的坐标为,则,
所以正三角形的面积为.
【点睛】本题主要考查了抛物线的标准方程及性质,以及三角形面积的计算,其中解答中根据抛物线的对称性,得到两点关于轴对称,联立方程组求得其坐标是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
33.
【分析】抛物线的准线方程为,所以由对称性得点,代入圆的方程即可得p的值.
【详解】因为抛物线的准线方程为,所以由对称性得点,
代入圆的方程得,解得.
故答案为:
【点睛】本题主要考查了抛物线的标准方程,属于基础题.
34.
【详解】分析:由题意可得点M为线段PN的中点,且FM是线段PN的垂直平分线,设点,点,由,可得点,设点,再由线段的中点坐标公式可得P的轨迹方程.
详解:由题意可得,定点,点M为线段PN的中点,且FM是线段PN的垂直平分线,
设点,点,由,求得,
,
设点,再由线段的中点坐标公式可得:
,消去参数,可得.
故答案为:.
点睛:本题主要考查求点的轨迹方程的求法,把参数方程化为直角坐标方程.
35.1
【分析】根据给定条件求出直线AB的斜率,再联立直线AB与抛物线E的方程,求出线段BC中点纵坐标作答.
【详解】抛物线的焦点,准线,由抛物线对称性不妨令点C在第一象限,如图,
过B作直线BP垂直于抛物线E的准线,垂足为P,则有,因,即,
则,,直线AB的斜率,
直线AB方程为:,由消去x并整理得:,
设,线段BC中点,则有,
所以线段的中点到轴的距离为1.
故答案为:1
36.1
【解析】和的夹角最大为,从点向抛物线引两条切线,切点分别为,,此时和的夹角最大,从而可得到直线的方程,与抛物线方程联立,则,可求出的值.
【详解】由题意,和的夹角最大为,从点向抛物线引两条切线,切点分别为,,此时和的夹角最大,且直线的斜率,方程为,
联立,消去可得,则,解得.
故答案为:1.
【点睛】本题考查直线与抛物线位置关系的应用,考查平面向量数量积的应用,考查学生的计算求解能力,属于中档题.
37.2
【详解】设,,
∵,
∴.
又,,
∴,即.
又、与同号,
∴.
∴,即.
根据抛物线对称性可知点,关于轴对称,
由为等边三角形,不妨设直线的方程为,
由,解得,
∴.
∵的面积为,
∴,
解得,∴.
答案:2
点睛:本题考查抛物线性质的运用,解题的关键是根据条件先判断得到点A,B关于x轴对称,然后在此基础上得到直线直线(或)的方程,通过解方程组得到点(或A)的坐标,求得等边三角形的边长后,根据面积可得.
38.2
【详解】根据抛物线的对称性可知,正三角形的另两个顶点关于轴对称,设,则由正三角形边长为可有,解得.
39.②③
【解析】先求出曲线的轨迹方程,进而画出图形,对三个结论逐个分析,可得出答案.
【详解】设动点是曲线上任意一点,则,即,
当时,,整理得,
当时,,整理得,
作出曲线的图形,如下图,显然①不正确,曲线不关于轴对称;
当时,可得,所以当点在曲线上时,满足成立,即②正确;
令,可得,所以当点在曲线上时,满足,且,又,所以,,即③正确.
故答案为:②③.
【点睛】本题考查轨迹方程的求法,考查数形结合思想的应用,考查学生的计算求解能力,属于难题.
40.(1);(2).
【分析】(1)设出点A的坐标,由抛物线对称性及菱形可得C,D坐标,再由|AB|=|BC|求解即得;
(2)设出点B,D的坐标,由此表示出A,C的坐标,借助AC⊥BD探求关系,构造函数求解即得.
【详解】(1)设点A(0,2a),因四边形是菱形且点与坐标原点,则CD⊥x轴且|CD|=2a,
由抛物线对称性知C(a2,-a),D(a2,a),由|AB|=|BC|得,解得,
所以菱形的边|AB|=,高h=a2=3,其面积为;
(2)设点B(s2,s),D(t2,t),则线段BD中点坐标为,而线段AC与BD有相同中点,点A在y轴上,
则点,,因AC⊥BD,即,
,
,而t≠s,则
令,则,而,m>0,有,
,令,
,
,,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
时,取最小值.
【点睛】关键点睛:涉及平面解析几何最值问题,合理选取变量,构造函数,转化在函数最值是解题的关键.
41.(1)圆O1的方程为(x﹣1)2+(y﹣1)2=5;圆O的方程为x2+y2=5(2)不存在,详见解析
【分析】(1)由题意可得在直线上,可得的坐标,进而得到圆的方程;设关于直线的对称点为,由两直线垂直的条件和中点坐标公式可得,,进而得到圆的方程;
(2)假设在第一象限内.圆上存在点,且以点为圆心的圆过点,,,则,为的中点,设出,的方程,分别联立圆的方程和抛物线的方程,求得,的坐标,再由中点坐标公式,解方程即可判断存在性.
【详解】(1)圆O1与圆O:x2+y2=r(r>0)交于点P(﹣1,y0).且关于直线x+y=1对称,
可得P在直线x+y=1上,即有﹣1+y0=1,即y0=2,P(﹣1,2),
可得r=1+4=5,则圆O的方程为x2+y2=5;
设(0,0)关于直线x+y=1的对称点为(a,b),可得a=b,a+b=2,
解得a=b=1,可得圆O1的方程为(x﹣1)2+(y﹣1)2=5;
(2)假设在第一象限内.圆O上存在点A,且以点D为圆心的圆过点O,A,B,
则OA⊥OB,D为AB的中点,由题意可得直线OA的斜率存在且大于0,设OA的方程为y=kx(k>0),
OB:yx,
由解得x,即有A(,k),
由可得x=4k2,即有B(4k2,﹣4k),
由D为AB的中点,可得k4k=0,
化为16k2+11=0,方程无实数解,
则符合条件的k不存在,所以满足条件的A不存在.
【点睛】本题考查圆的方程和抛物线的方程的运用,直线和圆的方程、直线和抛物线方程联立,求交点,考查方程思想和化简运算能力,属于中档题.
42.(1)见解析; (2)2 +4 .
【分析】(1)由抛物线的简单几何性质易得结果;(2) 由|OA|=|OB|可知AB⊥x轴,又焦点F是△OAB的重心,则|OF|= |OM|=2. 设A(3,m),代入y2=8x即可得到△OAB的周长.
【详解】(1)抛物线y2=8x的顶点、焦点、准线、对称轴、变量x的范围分别为(0,0),(2,0),
x=-2,x轴,x≥0.
(2)如图所示.由|OA|=|OB|可知AB⊥x轴,垂足为点M,
又焦点F是△OAB的重心,则|OF|= |OM|.
因为F(2,0),所以|OM|=|OF|=3.
所以M(3,0).故设A(3,m),代入y2=8x得m2=24.
所以m=2或m=-2.
所以A(3,2),B(3,-2).
所以|OA|=|OB|= .
所以△OAB的周长为2+4.
【点睛】本题考查了抛物线简单性质的应用,解题关键利用好三角形重心的性质,属于中档题.
43.(1),;(2)(i)证明见解析,(ii).
【分析】(1)由椭圆的对称性可得所给的四个点哪几个在椭圆上,代入椭圆的方程可得的值,进而求出椭圆的方程;
(2)(i)由题意可得直线的斜率不为,设直线的方程与抛物线联立求出两根之和,及两根之积可证得 为定值;
(ii)设直线的斜率,设的直线方程与椭圆联立求出的坐标,求出,的值,由(Ⅰ)可得,求出面积的表达式,由均值不等式求出面积的最小值.
【详解】(1)关于轴对称,关于轴对称,
在上,
若在上,则,
不在上,在上,
,
又,;
(2)(i)由(1)可得右顶点,由题意可得直线的不为,设,设,
将直线与代入抛物线的方程,可得
,;
所以 ,
所以为定值;
(ii),所以设直线
将直线代入中得:
所以,即;
同理得,
所以,即;
当时,.
【点睛】本题考查求椭圆及抛物线的方程,和直线与椭圆,直线与抛物线的综合,及均值不等式的应用,属于中档题.
44.(1)m=1;(2)G(0,);S最大值为3.
【分析】(1)联立圆M与抛物线E的方程,设出点A,D坐标,利用向量数量积求解即得;
(2)利用抛物线的对称性,设出G点坐标,利用三点共线可得G的坐标,利用割补法借助(1)中有关关系式列出函数,进而得解.
【详解】(1)依据圆与抛物线的对称性,四边形ABCD是以y轴为对称轴的等腰梯形,
不妨设,A,D在第一象限,A(x1,y1),D(x2,y2),则B(-x1,y1),C(-x2,y2),y1
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